Prometheus Operator: A forma mais simples de instalar e gerenciar o Prometheus no Kubernetes

Por Gaspar Barancelli Junior em 02 de março de 2023

O Prometheus é um sistema de monitoramento e alerta de código aberto, projetado para coletar e processar métricas de serviços e aplicativos. Ele é amplamente usado na comunidade de Kubernetes para monitorar o desempenho e a saúde dos clusters, bem como para fornecer informações sobre o comportamento dos aplicativos implantados em um ambiente de contêineres.

O Prometheus Operator é uma ferramenta de automação open-source para Kubernetes que simplifica a implantação e gerenciamento do servidor Prometheus e seus componentes relacionados, como o Alertmanager, Grafana e o próprio Operator.

O Prometheus Operator oferece várias vantagens sobre a implantação manual do Prometheus e seus componentes. Por exemplo, ele simplifica a configuração do Prometheus, permitindo que os usuários definam as configurações de coleta de métricas, alertas e retenção de dados usando arquivos YAML declarativos. Além disso, o Operator oferece recursos de auto-escalonamento e auto-recuperação, o que significa que ele pode dimensionar automaticamente o número de replicas do servidor Prometheus e reiniciar componentes falhos.

Outra vantagem do Prometheus Operator é que ele simplifica a implantação de alertas e regras de monitoramento. Em vez de configurar manualmente regras de alerta, o Operator pode monitorar automaticamente as métricas de serviço e criar alertas com base em regras pré-definidas. Isso pode economizar tempo e minimizar erros na configuração de alertas.

Instalação

Antes de começar, verifique se você tem acesso ao seu cluster Kubernetes e se possui as permissões necessárias para instalar novos recursos.

Passo 1: Instalar o Helm

O Helm é uma ferramenta de gerenciamento de pacotes do Kubernetes que é usada para instalar o Prometheus Operator. Se você ainda não tem o Helm instalado, siga as instruções oficiais para instalar o Helm em seu ambiente.

Passo 2: Adicionar o repositório do Prometheus Operator

Adicione o repositório do Prometheus Operator ao seu Helm. Para fazer isso, execute o seguinte comando:

helm repo add prometheus-community https://prometheus-community.github.io/helm-charts

Passo 3: Instalar o Prometheus Operator

helm install prometheus-operator prometheus-community/kube-prometheus-stack -n monitoring

Este comando instalará o Prometheus Operator e todos os componentes do Prometheus, incluindo o servidor Prometheus, Alertmanager, Grafana e outros componentes que são úteis para a monitorização.

Passo 4: Verificar a instalação

Você pode verificar se o Prometheus Operator foi instalado corretamente usando o comando:

kubectl get pods -n monitoring

Isso deve listar todos os pods instalados na namespace 'monitoring'.

Passo 5: Acessar o painel do Prometheus

Você pode acessar o painel do Prometheus navegando para o endereço http://<seu_cluster_ip>:9090/ no seu navegador.

Componentes do Prometheus

O ServiceMonitor e o PodMonitor são recursos do Prometheus Operator que permitem que o Prometheus monitore automaticamente serviços e pods em execução em um cluster Kubernetes. Ambos são usados para coletar métricas dos recursos em tempo real e ajudam a simplificar o processo de monitoramento.

ServiceMonitor

O ServiceMonitor é usado para descobrir serviços que estão em execução em um cluster Kubernetes e coletar métricas das instâncias desses serviços. Ele funciona em conjunto com o Kubernetes Service, que fornece uma camada de abstração para um conjunto de pods em execução em um cluster Kubernetes.

O ServiceMonitor define um conjunto de regras que especificam quais serviços devem ser monitorados pelo Prometheus. Essas regras incluem o nome do serviço, o namespace em que ele está sendo executado e outros metadados relevantes. O ServiceMonitor também especifica o caminho para as métricas expostas pelos serviços que o Prometheus deve monitorar.

Quando o ServiceMonitor é criado, o Prometheus Operator cria automaticamente as configurações de monitoramento no Prometheus. Isso significa que as métricas expostas pelos serviços serão coletadas pelo Prometheus sem que seja necessário configurar manualmente cada serviço.

Exemplo de manifesto YAML para ServiceMonitor:

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: ServiceMonitor
metadata:
  name: example-service-monitor
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: example-app
  endpoints:
    - port: web
      path: /metrics
      interval: 30s

Neste exemplo, estamos criando um ServiceMonitor chamado "example-service-monitor" no namespace padrão. O seletor "matchLabels" é usado para encontrar o serviço que desejamos monitorar com a label "app: example-app". A seção "endpoints" especifica que desejamos monitorar o endpoint "web" exposto pelo serviço e que as métricas estão disponíveis no caminho "/metrics". O intervalo de coleta de métricas é definido como 30 segundos.

PodMonitor

O PodMonitor é usado para descobrir pods que estão em execução em um cluster Kubernetes e coletar métricas desses pods. Ele define um conjunto de regras que especificam quais pods devem ser monitorados pelo Prometheus. Essas regras incluem o nome do pod, o namespace em que ele está sendo executado e outros metadados relevantes.

O PodMonitor também especifica o caminho para as métricas expostas pelos pods que o Prometheus deve monitorar. Quando o PodMonitor é criado, o Prometheus Operator cria automaticamente as configurações de monitoramento no Prometheus.

Exemplo de manifesto YAML para PodMonitor:

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: PodMonitor
metadata:
  name: example-pod-monitor
  namespace: default
spec:
  selector:
    matchLabels:
      app: example-app
  podMetricsEndpoints:
    - port: web
      path: /metrics
      interval: 20s

Neste exemplo, estamos criando um PodMonitor chamado "example-pod-monitor" no namespace padrão. O seletor "matchLabels" é usado para encontrar o pod que desejamos monitorar com a label "app: example-app". A seção "podMetricsEndpoints" especifica que desejamos monitorar o endpoint "web" exposto pelo pod e que as métricas estão disponíveis no caminho "/metrics". O intervalo de coleta de métricas é definido como 20 segundos.

Diferenças entre ServiceMonitor e PodMonitor

O ServiceMonitor é usado para monitorar serviços em execução em um cluster Kubernetes, enquanto o PodMonitor é usado para monitorar pods em execução em um cluster Kubernetes. Os dois recursos funcionam de maneira semelhante, mas o ServiceMonitor é usado para monitorar serviços que podem ter várias instâncias em execução em diferentes pods, enquanto o PodMonitor é usado para monitorar pods individuais.

Alertmanager

O Alertmanager é uma ferramenta de gerenciamento de alerta de código aberto, ele é implantado com o Prometheus para gerenciar alertas que são disparados com base em métricas monitoradas. O Alertmanager permite que os usuários recebam alertas em várias formas, incluindo e-mails, mensagens instantâneas, dentro outros sistemas.

Exemplo de manifesto YAML para AlertManager:

apiVersion: monitoring.coreos.com/v1
kind: Alertmanager
metadata:
  name: my-alertmanager
spec:
  replicas: 1
  template:
    spec:
      containers:
      - name: alertmanager
        volumeMounts:
        - name: config-volume
          mountPath: /etc/alertmanager/config
        command:
        - "/bin/alertmanager"
        args:
        - "--config.file=/etc/alertmanager/config/alertmanager.yml"
        ports:
        - containerPort: 9093
      volumes:
      - name: config-volume
        configMap:
          name: my-alertmanager-config
  version: latest
---
apiVersion: v1
kind: ConfigMap
metadata:
name: my-alertmanager-config
data:
alertmanager.yml: |-
    global:
        smtp_smarthost: 'smtp.gmail.com:587'
        smtp_from: 'your-email@gmail.com'
        smtp_auth_username: 'your-email@gmail.com'
        smtp_auth_password: 'your-email-password'
        smtp_require_tls: true

    route:
      receiver: email-receiver

    receivers:
    - name: email-receiver
      email_configs:
      - to: 'recipient-email@example.com'
        from: 'your-email@gmail.com'
        smarthost: 'smtp.gmail.com:587'
        auth_username: 'your-email@gmail.com'
        auth_password: 'your-email-password'
        require_tls: true

Conclusão

Prometheus Operator é uma ferramenta de automação poderosa e flexível para o gerenciamento do Prometheus e suas ferramentas relacionadas em Kubernetes. Ele permite que os usuários implementem facilmente o Prometheus em um ambiente de contêineres e fornece uma interface fácil de usar para configurar e gerenciar alertas, regras de monitoramento e outras opções de coleta de métricas.